罗平土壤及烟叶主要中、微量元素含量分析

1、罗平土壤及烟叶主要中、微量元素含量分析作者:赵晓绕等来源:中国烟草科学2014年第03期摘要:为了解云南罗平县植烟土壤和烤烟烟叶主要中、微量元素含量情况,测定了罗平县369个土壤和对应C3F等级烟叶的钙、镁、硫、铜、锌、铁、锰和硼含量,并评价了丰缺状况,分析了两者之间的关系。结果表明,罗平土壤中钙、镁、铜、锌、铁和锰含量普遍处于丰富和很丰富的水平,而硫和硼含量相对较低,普遍处于缺和很缺的水平,罗平土壤中有效中、微量元素存在空间上的广泛变异;烤烟生产上应适当增施硼肥。烟叶中硫、铜、锌和锰含量的平均值在适中范围内,铁含量较高,钙、镁和硼含量较低。土壤中有效中、微量元素的含量对烟叶中相对应的中、微量

2、元素有促进作用。土壤中交换性镁对烟叶多种中、微量元素有促进或抑制作用,有效铜表现出了对锌的促进作用和对硼的抑制作用。关键词:罗平;烤烟;土壤;中量元素;微量元素中图分类号:S572.06 文章编号:1007-5119(201403-0027-05 DOI:Abstract: The distribution characteristics and relationships of calcium, magnesium, sulfur, copper, zinc, iron, manganese and boron in 369 samples of soils and flue-cured t

3、obacco(C3F collected from Luoping were investigated. The results showed that the contents of calcium, magnesium, copper, zinc, iron, and manganese were sufficient, while sulfur and boron contents were relatively insufficient. There were widely spatial variability among soil available medium and micr

4、o nutrient contents. It is suggested to apply boron fertilizer during tobacco plant growth period. The average contents of sulfur, copper, zinc and manganese were in the ranges of high quality tobacco leaf production in China, but iron content was too high and calcium, magnesium and boron contents w

5、ere too low. The nutrient contents in tobacco leaves were positively correlated with the nutrient contents in soil. Soil magnesium had promoting or inhabiting effects on medium and micro nutrients in tobacco leaves. Soil copper promoted the zinc uptake but inhibited boron uptake.Keywords: Luoping; f

6、lue-cured tobacco; soil; medium nutrient; micro nutrient中、微量元素是烟草生长过程中不可缺少的必需元素,影响烟草生长发育和烟叶品质1。钙、镁、硫、铜、锌、铁、锰和硼等是必需矿质营养元素或者是烟草细胞结构和代谢化合物质的组成成分,或者是维持正常代谢和各种酶活动所必需的,对于烤烟的生命活动至关重要2。烟叶中镁含量与卷烟燃烧性有着密切的关系3。铜能增加烟叶中烟碱的含量4,镁与烟叶中烟碱含量呈负相关关系5。烟叶中的硼能够改善烟叶的组织结构,从而降低烟气中焦油含量6。烟叶中的锌、锰含量对烤烟化学成分的协调性、香气质、香气量和余味有一定的促进作用7-

7、8。烟草生长过程中所需的中、微量元素主要是靠根部从土壤中吸收,所以土壤中有效中、微量元素的含量必然影响烟叶中、微量元素的含量9。云南省罗平县是我国优质烟叶主产区之一,年产烤烟约3.25万t,多种植在海拔14002000 m范围内,土壤类型以黄壤、红壤和新积土为主。本项研究在罗平布置369个采样点,分析罗平土壤有效中、微量元素的丰缺状况,及其与烟叶中、微量元素含量的关系,以期为罗平烟区的配方施肥提供理论依据。1 材料与方法1.1 土样及烟样采集在罗平10个乡镇采用GPS定位技术共采集369个耕层土壤,涵括了全县所有栽烟的自然村。土样采集时间选择在烟草尚未施用底肥和移栽以前,以植烟乡(镇为调查单位

8、,以土壤类型、成土母质、肥力高低、地形地貌、轮作制度、肥水管理等具有代表性的烟区作为采样单元,尽可能保证同一采样单元内的均一性。平均515 hm2采集一个混合土样,采用“S”取样法,每个混合土样取10个点以上,取样深度030 cm。用四分法弃去多余部分,保留0.5 kg,经风干、磨碎、过筛等前处理置备待测样。采集当年与土样对应地块的C3F等级烟叶样品,样品等级由专职评级人员按照“GB 263592 烤烟”10标准进行评价。每个样品取3 kg,烟样烘干、粉碎、过0.2 mm筛,用于中、微量元素测定。1.2 测定方法土壤交换性钙、交换性镁、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌含量和烟叶钙、镁、铁、锰、铜

9、、锌含量均采用原子吸收分光光度法测定;土壤有效硼和烟叶硼均采用甲亚胺比色法;土壤有效硫含量和烟叶中硫采用离子色谱法11。1.3 评价标准与统计分析2.3 土壤有效中、微量元素与烟叶中、微量元素的相关性土壤与烟叶中、微量元素相关性分析(表5表明,土壤中交换性镁、有效铜、有效锌、有效锰、有效硼均与烟叶中相对应的中、微量元素有着显著与极显著的正相关关系;土壤中交换性钙、有效铁和有效硫均与烟叶中相对应的中、微量元素也呈正相关关系,但不显著;烟叶中锌不仅与土壤中有效锌有极显著的相关关系,还受多种土壤中有效中、微量元素的影响,与土壤交换性镁呈极显著负相关关系,与有效铜和有效铁分别呈极显著和显著正相关关系;

10、烟叶中铜与土壤中交换性镁呈显著负相关3 讨论依据土壤中有效中、微量元素丰缺状况评价标准对罗平烟区的土壤中有效中、微量元素进行评价,罗平土壤交换性钙、镁、铜、锌、铁和锰含量90%以上处于丰富和很丰富的水平,而有效硫和硼含量相对较低,分别有38%和61%处于缺和很缺的水平。罗平烟区应当适量施用硼肥,或者在适当的生产环节喷施叶面硼肥。罗平土壤中有效中、微量元素存在广泛的变异,一方面这可能与罗平烟区的地形多丘陵和山地有关,地形复杂破碎,坡度各异,造成元素的空间变异性较强16-17;另一方面罗平土壤类型多样,包括黄壤、紫色土、新积土、红壤和水稻土,造成土壤中、微量元素空间分布不均匀,存在广泛的变异18-

11、19。土壤并不是一个均质体,而是一个连续的变异体,具有高度的空间异质性20,所以应对罗平烟区有效中、微量元素在不同地形和不同土壤类型上的分布特征进行进一步的探讨。依据工业企业对初烤烟中、微量元素含量评价指标对罗平烟区的烟叶中、微量元素进行评价,烟叶中钙、铜、锌和锰含量的平均值在适中的范围内;烟叶中的铁含量较高;烟叶中的镁和硼含量较低。土壤中交换性钙和镁含量很丰富,而烟叶中钙和镁含量相对较低,有研究表明21-22,土壤中交换性镁含量对烟株吸收钙表现出明显的抑制作用,而土壤中交换性钙含量对烟株吸收镁也有抑制作用23,土壤中有效钾含量过高也能抑制烟草对镁的吸收24。应当进一步对烟株对土壤中钙和镁的吸

12、收机制和影响因素进行探讨。有研究结果表明25,土壤中、微量元素的含量高低对烟叶内相对应元素的含量起主要作用,且两者呈极显著正相关,直接作用系数大。而本研究表明,土壤中交换性镁、有效铜、有效锌、有效锰、有效硼均对烟叶中相对应的中、微量元素有促进作用,且促进效果显著。土壤中交换性钙、有效铁和有效硫也对烟叶中相对应的中、微量元素有不显著的促进作用。交换性镁对多种烟叶中、微量元素有促进或抑制关系,表现为,促进硼的吸收,抑制锌和铜的吸收,与许自成22的研究结果一致。土壤中有效铜对烟叶中锌有促进作用26,对锰有抑制作用。参考文献1 胡国松,郑伟,王震东,等.烤烟营养原理M.北京:科学出版社,2000:19

13、8-209.2 龙怀玉,张认连,刘建利,等. 中国烤烟中部叶矿质营养元素浓度状况J. 植物营养与肥料学报,2007,13(3:450-457.3 王世济,赵第锟,崔权仁,等. 缺镁对烟叶内外观质量影响初探J. 安徽农学通报, 2010,16(7:80-81.4 So T C. Effects of some rare elements on nicotine content of the tobacco plantJ . Plant Physio, 1973, 51: 805-806.5 Rosa N N. Nicotine and physiology of the tobacco plan

14、tJ. The Canadian Tobacco Grower, 1983, 1: 45-46.6 刘有才,徐建平,徐志刚,等. 硼对上部烟叶组织结构及对降低烟气焦油含量的影响J. 土壤通报,2011,42(2:448-451.7 周毓华. 微肥施用对烟叶产质量的影响研究J. 中国烟草科学,2000,21(4:29-31.8 李明德,肖汉乾,余崇祥,等.湖南烟区土壤中、微量元素状况及施肥效应研究J. 中国烟草科学,2005,26(1:25-27.9 赵月,周冀衡,陈习羽,等. 云南陆良烟叶与土壤微量元素的空间分布特征及主要影响因素J. 湖南农业大学学报:自然科学版,2012,38(3:225-

15、240.10 国家烟草专卖局. GB 263592 烤烟S.11 鲁如坤. 土壤农业化学分析方法M. 北京:中国农业科技出版社,2000.12 陈江华,刘建利,李志宏,等. 中国植烟土壤及烟草养分综合管理M. 北京:科学出版社,2008.13 袁有波,陈雪,罗贞宝,等. 毕节地区初烤烟叶微量元素含量分布特征J. 中国烟草科学,2007,28(5:45-48.14 邓小华,周冀衡,赵松义. 湖南烤烟硫含量的区域特征及其对烟叶评吸质量的影响J. 应用生态学报,2007,18(12:2854-2859.15 许自成,王林,关博谦,等. 湖南烟区烤烟锰与土壤有效锰含量的分布特点及关系分析J. 中国烟草

16、学报,2007,13(5:27-32.16 董国涛,张爱娟,罗格平,等. 三工河流域绿洲土壤微量元素有效含量特征分析J. 土壤,2009,41(5:726-732.17 常栋,徐明康,王勇,等. 缓坡植烟田土壤微量元素的空间变异特征J. 中国烟草学报,2012,18(3:34-41.18 王永东,廖桂堂,李廷轩. 四川蒙顶山低山茶园土壤主要微量元素空间变异特征及影响因素研究J. 茶叶科学,2008,28(1:14-21.19 陈若星,杨虹琦,赵松义,等. 土壤类型对烤烟生长及品质特征的影响J. 中国烟草科学,2012,33(6:33-38.20 Wang Jian-guo, Liu Hong-

17、xiang, Wang Shou-yu. Law of nutrient equilibrium, gain and loss in black soil farmlandJ. Acta Pedologica Sinica, 2003, 40(2: 251-259.21 鲁耀,郑波,段宗颜,等.钙镁比调控对烟叶产量、化学品质及镁吸收的影响J. 西北农业学报,2010,19(11:69-74.22 许自成,黎妍妍,肖汉乾,等. 湖南烟区土壤交换性钙、镁含量及对烤烟品质的影响J. 生态学报,2007,27(11:4426-4432.23 宋珍霞,高明,关博谦,等. 重庆市植烟区土壤肥力特征研究J. 土壤通报,2005,36 (5:664-668.24 G W Rehn, R C Sorensen. Effect of Potassium and magnesium applied for corn grown on an Irrigated sandy soilJ. Soil Sci Sco. Am. J, 1985